JPH02213754A - 産業用ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は被検体を透過したｔｌｉ射線の透過量を測定し
て被検体のｌ！１ｉｌｉｉｆｉＱを得るようにした産業
用ＣＴ装置に関するものである。

（従来の技術） 近年においてはＸ線等のｔｌＩ銅線を被検体へ照射して
被検体の断層像を得る産業用ＣＴ装置が種々開発されて
いる。

このような従来の産業用ＣＴ装置としては第８図に示す
ようなものが知られている。

第８図に示づ従来例はトラバースを行なうことなく、ロ
ーテーションのみによってＩｉＭ＆を得ることができる
、いわゆる第３世代の産業用ＣＴｉ置であって、セクタ
スキャン機構部１０１を有するセクタスキャン方式のＣ
Ｔ装置である。この従来のＣＴ装置はＸ１ａ管１０３か
らファンビーム状のＸ線をパルス状に放射し、被検体で
あるタイヤ１０５の一方の側の断層面を透過したＸ線を
アーム１０７上に弓形状に配列された複数の検出器１０
９で検出するようにしている。またタイヤ１０５はロー
テーション機構部１１１によって、当該断層面の略中心
を通る垂直軸を回転軸にして回転可能に構成されるとと
もに、荷重機構部１１３によって荷重が加えられるよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、第８図に示す従来例は、ドーナツ状の
、すなわち円環状の被検体をスキャニングする方式とし
て優れているが以下の欠点を有する。

例えば高エネルギーのＸ線を放射するための高いエネル
ギー形のＸ線管１０３を用いる場合には、同様に複数の
検出器１０９も＾エネルギー形のものを用いる必要が生
じる。

しかしながら、第３世代のＣＴ装置においては、複数の
検出器１０９が設けられ、各検出器がそれぞれリング状
のデータエリア１．すなわちスキャニングの回転中心（
以下、スキャン・センタという）に対して同心円上のデ
ータを担当するため、画像にリング状アーチファクトが
生ずる可能性が高く、検出器相互の特性均一度の要求が
厳しい。このため検出チャンネル間の感度補正、オフセ
ット補正等の種々な補正が必要となり、良好な画質を得
るための補正処理が難しく、且つ煩雑であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、簡単な構成
により良好な画質の断層像を得ることのできる産業用Ｃ
Ｔ装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明が提供する産業用ＣＴ
装置は円環状の被検体の任意の断層面にファンビーム状
の放射線を放射する放射線源と、前記円環状の被検体の
回転中心の略近傍にあって、前記断層面を透過した放射
線を検出する検出手段と、前記断層面を含む平面内で、
かつ当該ｌＩｉ層面の略中心を回転軸として、当該断層
面を所定角度づつ回転させる回転手段と、前記回転手段
によって前記断層面が所定角度づつ回転する毎に、前記
回転軸に対して垂直な方向へ前記放射線源と検出手段と
を一体に移動させ得る移動手段とを有して構成した。

（作用） 本発明は放射線源から円環状の被検体の任意の断層面へ
向けて放射された放射線を当該被検体の円環の中心近傍
に設けた検出手段によって検出する。また、この被検体
は回転手段によって前記！Ｉｉ１面の略中心を回転軸と
して当該断層面を含む平面内で所定角度づつ回転される
。このとき、移・動手段は前記断層面が回転移動する毎
に、前記放射源と検出手段とを一体にして前記回転軸に
対しで垂直な方向へ移動する。従って、１回の移動、す
なわちトラバースを行う毎に所定の角度だけ被検体を回
転させるようにして、トラバースと被検体の回転を交互
に行いつつ、被検体を透過した放射線を検出して良好な
画質の断面画像を得るようにしている。

（実施例） 以下本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。

まず第２図のブロック図を参照して構成を説明する。

検査表＠１にはＸ線を連続的に放射するＸ線管３と、こ
のｘｍ管３から放射されたＸ線を一定のファンビーム形
状に整形するコリメータ５と所定の方向以外のＸ線の入
射を防止するコリメータ７と、被検体を透過したＸ線を
検出するための検出器９と、検出器９から出力される検
出データにＡ／Ｄ変換等の処理を施してプロジェクショ
ンデータとして出力するデータ収集部１１と、侵述、す
るトラバース機構部４３、シフト機構部４７、ロチ−ジ
ョン機構部５５、位置決めｍ構部６３等の機構部１３と
、各種測定条件等の設定を入力するための操作パネル１
５とを有している。

また、検出器９はＰＨＤ　（Ｐｈｏｔｏ　　Ｄｉｏｄｅ
）　トシンチレータによって構成される検出ブロックを
、例えば４４個を組み合わせることによって、４４チヤ
ンネルを有している。

ＣＰＵ１７は検査ｉ置１、コンソール１９及び制御盤２
１のそれぞれと接続され、装置全体の動作を制御すると
共に、データ収集部１１から入力されるプロジェクショ
ンデータをもとに各種補正を施しながら被検体の断層像
を再構成する。

各種操作を行うためのコンソール１９は撮影ユニット２
３、デイスプレィ２５及びＸ線コントローラ２７のそれ
ぞれと接続されている。

撮影ユニット２３はコンソール１９を介してＣＰＵ１７
からの制御によってデイスプレィ２５に表示される断層
像を撮影、記録する。

デイスプレィ２５は、前記操作パネル１５から入力され
る設定条件等を表示すると共に、ＣＰＵ１７によって再
構成された前記被検体の断層像を表示する。

制御盤２１は機構部１３、操作パネル１５、ＣＰＵ１７
、コンソール１９、Ｘ線コントローラ２７のそれぞれと
接続されている。この制剪盤２１はＣＰＵ１７からの＄
１１１１１指令又は操作パネル１５、コンソール１９か
らの操作指令に基づいて機構部１３及びＸ線コントロー
ラ２７を制御する。

＾圧トランス２９は高圧発生器３１と共に高圧の駆動用
の電力を発生し、Ｘ線管３へ供給する。

オイルクーラー３３はＸ線ｉ１３及び高圧トランス２９
を冷却する。

次にＸ線管３、検出器９、機構部１３及びその周″３２
２装置を第１図の斜視図を参照して説明する。

Ｘ＃Ｉ管３と検出器９はそれぞれアーム４１の両端へ取
付けられ、一体に駆動する。また、検出器９の外形は長
さＬ　ｏ　ｓ幅ＷＤであって、Ｘ線管３に対向して設け
られている。

具体的に説明すると、Ｘ線管３から放射されるＸ線は前
記コリメータ５によってファン角αのファンビーム状に
形成され、このファン角αは第３図の平面図に示すよう
に、トラバース方向ＦＴと垂直な軸線ＨＴに対して第３
図上で左方向へ偏位した位置に設定されている。従って
検出器９はこの偏位して設定されたファン角αのファン
ビーム状のＸ線を検出すべく軸線ＨＴから第３図上で左
方向へ偏位した位置に配置される。

トラバース機構部４３は一対のレール４５，４５を有し
ており、このレール４５に沿った方向であるトラバース
方向ＦＴへアーム４１を移動させることにより、Ｘ線管
３と検出器９とをトラバースする。

シフト機構部４７は前記トラバース方向ＦＴと直交する
方向に配設された一対のレール４９を有しており、この
レール４９に沿ってトラバース機構部４３全体を移動さ
せることにより、Ｘ線管３と検出器９とを一体にトラバ
ース方向ＦＴとは垂直な方向ＦＳへ移動させる。

ローテーション機構部５５は被検体であるタイヤ５１を
クランパ５３によって保持した状態で回転する。このと
きタイヤ５１は断層面の略中心のスキャン・センタを通
る垂直軸を回転軸として当該断層面を含む平面内で回転
されるようになっている。

移動台車５７は立設した状態のタイヤ５１を右方向、す
なわちスキャン位置へ移動させるためのものである。こ
の移動台車５７の上には加圧機構部５９が設けられると
ともに、この加圧機構部５９と対向する位置に加圧受板
６１を設けており、加圧機構部５９によってタイヤ５１
を加圧、すなわちタイヤ５１へ荷重をかけることができ
るようになっている。

位置決め機構部６３はタイヤ５１の位置決めを行うため
のものであり、これによってタイヤ５１の回転中心軸が
設定される。具体的には前記ローテーション機構部５５
によって回転されるタイヤ５１の回転軸に一致するよう
に設定するようにしている。

次に被検体として通常の大きさのタイヤの断層像を得る
場合の作用を第３図及び第４図を参照して説明する。

まずステップＳ１ではＸ線管３及びタイレ５１をスキャ
ンスタート位置に設定する。すなわちＸ線管３の放射中
心を位置ｐａに設定すると共に、タイヤ５１を回転させ
て、断層像を所望とする断層面５１ａとＸ線管３から放
射されるＸ線のファンビーム面を一致させるようにして
、当該タイヤ５１をクランパ５３によって保持する。こ
のとき、タイヤ５１はローテーション機構部５５によっ
て断層面の中心である位置Ｐｏを回転中心、すなわちス
キャンセンタとして回転可能に保持され、位ｌＰｏを通
る直線Ｈ８と１ｌｌ）ＩＰとの成す角度θ（θ−１８０
−α）だけ回転できるようになっている。従ってスキャ
ンスタート位置ではタイヤ５１の前記断層面５１ａが直
線Ｈ８上に位置している。

次にステップＳ３ではトラバース機構部４３を駆動して
Ｘ線管３と検出器９とを一体にトラバース方向ＦＴ　（
Ｌ）へ距１１Ｌａだけトラバースさせる。このトラバー
ス方向ＦＴ　（Ｌ）へのトラバースに際して、Ｘ線管３
からファン角αで成るファンビーム状に形成されたＸ線
が放射され、スキャンエリアφＲをスキャニングし、検
出チャンネル数に相当する量のデータＤａが得られるよ
うになっている。

次にステップＳ５では断層面５１ａについての規定の量
のデータが得られたかどうかを判別しており、規定の量
のデータが得られない場合はステップＳ７へ進む。

ステップＳ７ではローテーション機構部５５を駆動して
断層面５１ａのスキャンセンタＰＯを回転中心として反
時計方向へファン角と等しい角度αだけ回転させる。

ステップＳ７から再びステップＳ３へ戻り、トラバース
ｉ横部４３を駆動してｘｆｓ管３と検出器９とを一体に
前回と逆方向ＦＴ　（Ｒ）へ距離１ａだけトラバースさ
せる。この逆方向への移動に際しても、前記ステップ３
と同様にＸ１ｉｌ管３からファン角αのファンビーム状
のＸ線を放射させて検出チャンネル数に相当する量のデ
ータ□ｂを得る。

以下同様に、Ｘ線管３と検出器９とを一体にトラバース
させた後にタイヤ５１を順次、角度αだけ回転させてデ
ータの収集を継続する。従って第５図に示すようにタイ
ヤ５１を角度α回転させる毎に検出チャンネル数に相当
する山のデータＤａ。

Ｏｂ、・・・・・・・・・が順次得られるようになって
いる。

ステップＳ５において断層面５１ａが角度θを回転した
場合、すなわち規定回数のデータが得られた場合にはス
テップＳ９へ進みスキャニング動作を終了する。

以上に示したスキャニング動作が終了した時点では、例
えばＸ線管３の放射中心が位置Ｐｂへ位置するとともに
、タイヤ５１の断層面５１ａに対称な位置の断面５１ｂ
は直線ＨＰ上に存在し、Ｘ線管３とタイヤ５１が最も接
近した状態である。

このようにＸｌ管３とタイヤ５１が接近した状態におい
てもＸ線管３から放射されるＸＳビームがタイヤ５１と
干渉しないように構成されている。

すなわち、Ｘ線管３から放射されるＸＪ）のファンビー
ムの向きおよびこのＸ線を検出する検出器９の位置を、
検出器９からＸｒｊＡ管３の放射の中心点ｐｂに向けて
引いた垂線ＨＴに対して、例えばα／２だけ偏位させる
ことによって、当該ファンビームとタイヤ５２との配置
上の余裕度をもたせている。

次に第６図を参照して更に大きなタイヤ幅及びタイヤの
高さ等を有するタイヤの断層像を得る場合の作用を説明
する。

まず被検体であるタイヤ５２の形状に応じてスキャンエ
リアφＲａが広くなるので、このスキャンエリアφＲａ
を確実にスキャニングするには、Ｘ線管３と検出器９を
トラバースさせる距離Ｌｂを長く設定する必要がある。

また検出器９とタイヤ５２とが干渉しないようにシフト
機構部４７を動作してトラバース方向ＦＴと垂直かつス
キャン・センタから遠ざかる方向ＦＳ　（Ｄ）へ、Ｘ線
管３と検出器９とを一体に移動させる。このようにして
スキャンスタート位［Ｐｃとスキャンエンド位ｌｉ！Ｐ
ｄとを設定する。

第６図に示すよ、うにスキャニング動作が終了した時点
、すなわちＸ線管３とタイヤ５２が最も接近した状態で
は、Ｘ線管３の中心が位置ＰＯからＰｄへ移動するとと
もに、タイヤ５２の断層面５２ｂが直線ＨＰａ上に存在
している。このときＸ線管３から放射されるＸ線のファ
ンビームの向きおよびこのＸ線を検出する検出器９の位
置を、検出Ｂ９からＸＩ管３の放射の中心点Ｐｄに向け
て引いた垂１ａＨＴに対して、例えばα／２だけ偏位さ
せているので、この偏位した分だけ位ＮＰｄを右側に設
定することができ、Ｘｖａ管３とタイヤ５２との配置上
の余裕度をもたせることができる。

次に第７図を参照して本発明に係る他の実施例を説明す
る。

本実施例はＸ線管３から放射されるＸ線のファンビーム
を更に偏位させたことを特徴とする。

すなわちトラバース方向ＦＴと垂直な垂線ＨＴに対し位
１ｉＰ＋を中心に任意の角度α書だけ回転させた直線Ｈ
Ｔ２と、更にファン角αだけ回転させた直線ＨＴ３との
間の領域へファンビーム状のＸ線を放射させるとともに
、この偏位したファンビーム状のｘｌＩを検出し得る位
置に検出器９を配設するようにしている。

第７図に示す実施例はＸ線管３から放射されるファンビ
ーム状のＸ線を更に偏位させて構成したので、Ｘ線管と
被検体との配置上の余裕度を更に改善することができる
。尚、このときの偏位角度α１は、負の値であっても良
いのはいうまでもないことである。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、トラバースと
被検体の回転を交互に行う、いわゆる第２世代のＣＴ装
置を用いて、円環状の被検体の断層面を検出し得るよう
に構成したので、良好な画質の断層像を容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した斜視図、第２図は本
発明に係る実施例のブロック図、第３図は第１図に示し
た実施例の作用を示した説明図、第４図はスキャニング
に関する動作を示しｌζフローチャート、第５図は収集
されたデータを示した説明図、第６図は形状の異なる被
検体をスキャニングする場合の作用を示した説明図、第
７図は本発明に係る他の実施例を示した説明図、第８図
は従来例を示した斜視図である。 ３・・・ｘＩａ管　　　　　９・・・検出器４３・・・
トラバース機構部 ４７・・・シフト機構部 ５５・・・ローテーション機構部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円環状の被検体の任意の断層面にファンビーム状の放射
   線を放射する放射線源と、 前記円環状の被検体の回転中心の略近傍にあって、前記
   断層面を透過した放射線を検出する検出手段と、 前記断層面を含む平面内で、かつ当該断層面の略中心を
   回転軸として、当該断層面を所定角度づつ回転させる回
   転手段と、 前記回転手段によって前記断層面が所定角度づつ回転す
   る毎に、前記回転軸に対して垂直な方向へ前記放射線源
   と検出手段とを一体に移動させ得る移動手段と、 を有することを特徴とする産業用ＣＴ装置。